公路工程測試技術(shù)之五路基路面回彈模量檢測

1、課題一 承載板測定土基回彈模量課題二 貝克曼梁測定路基路面回彈模量檢測課題三 土基現(xiàn)場CBR測試單元五 路基路面回彈模量檢測掌握承載板法的基本原理及適用范圍。掌握承載板法測量土基回彈模量的試驗步驟。掌握承載板法中回彈模量的計算方法。單元五 路基路面回彈模量檢測課題一 承載板測定土基回彈模量 本次課題需要測出不同荷載下的土基回彈模量，通過比較各種方法的適用范圍可看出只有承載板法可以做到，該方法可以逐級加載測出各級荷載下的土基回彈變形。下面就介紹JTG E602008中承載板測定土基回彈模量的相關(guān)內(nèi)容，并用該方法完成工作課題。單元五 路基路面回彈模量檢測一、基本原理 以回彈模量表征土基承載能力，可

2、以反映土基在瞬時荷載作用下的可恢復(fù)變形性質(zhì)，因而可以應(yīng)用彈性理論公式描述荷載與變形之間的關(guān)系。單元五 路基路面回彈模量檢測二、適用范圍1.本方法適用于在現(xiàn)場土基表面，通過承載板對土基逐級加載、卸載的方法，測出每級荷載下相應(yīng)的土基回彈變形值，通過計算求得土基回彈模量值。2.本方法測定的土基回彈模量可作為路面設(shè)計參數(shù)使用。單元五 路基路面回彈模量檢測承載板法測試流程 準(zhǔn)備儀具與材料選擇測點、整平試驗場地試驗設(shè)備安裝預(yù)加荷載，百分表清零測試土基壓力、總影響量、含水率、土基密度計算出具報告。單元五 路基路面回彈模量檢測 1.準(zhǔn)備儀具與材料 a. 構(gòu)造圖 b.實物圖 承載板現(xiàn)場測試裝置 單元五 路基路面

3、回彈模量檢測2.選擇測點、整平試驗場地 單元五 路基路面回彈模量檢測 測點盡可能選擇平坦、土質(zhì)均勻的路基上。承載板應(yīng)置水平狀態(tài)，且試驗車加勁橫梁中部應(yīng)恰好對準(zhǔn)承載板中心。 3.試驗設(shè)備安裝（1）安置承載板。（2）將試驗車置于測點上。（3）在承載板上安放千斤頂。（4）安裝彎沉儀。 4.預(yù)加荷載，百分表清零 預(yù)壓0.05MPa，穩(wěn)壓1 min 。單元五 路基路面回彈模量檢測5.測試土基壓力、總影響量、含水率、土基密度千斤頂加載 彎沉儀測回彈變形 單元五 路基路面回彈模量檢測6.計算（1）各級荷載的回彈變形和總變形，按以下方法計算：回彈變形（L）=（加載后讀數(shù)平均值卸載后讀數(shù)平均值）彎沉儀杠桿比總變

4、形（L）=（加載后讀數(shù)平均值加載初期前讀數(shù)平均值）彎沉儀杠桿比單元五 路基路面回彈模量檢測 （2）各級荷載的回彈變形值加上該級的影響量后，則為計算回彈變形值。以后軸重60kN的標(biāo)準(zhǔn)車為測試車的各級荷載影響量的計算值查下表。 當(dāng)使用其他類型測試車時，各級壓力下的影響量按下式計算。 單元五 路基路面回彈模量檢測 （3）繪制順滑的PL曲線，如曲線起始部分出現(xiàn)反彎，應(yīng)按下圖所示修正原點O，O則是修正后的原點。 修正原點示意圖 單元五 路基路面回彈模量檢測 （4）各級荷載下的土基回彈模量 值： （5）取結(jié)束試驗前的各回彈變形值,按線性回歸方法由下式計算土基回彈模量 值 ：單元五 路基路面回彈模量檢測7.

5、出具報告 通過以上填表計算，測得工作課題中某二級公路路基回彈模量E0值為18.8 MPa，符合設(shè)計不小于15 MPa的要求，各級荷載的回彈模量在上表中可以查出。單元五 路基路面回彈模量檢測1.簡述承載板法測定土基回彈模量的要求。2.采用承載板法測定土基回彈模量，當(dāng)回彈變形值超過1mm時，即可停止加載，是否正確。3.承載板法測定回彈模量一般采用加載、卸載的辦法進(jìn)行試驗，由于測試車對測定點處的路面會產(chǎn)生影響，故要進(jìn)行總影響量測定，并在各分級回彈變形中加上該影響量值，該說法是否正確。單元五 路基路面回彈模量檢測掌握貝克曼梁法的基本原理及適用范圍。掌握貝克曼梁法測量路基路面回彈模量檢測的試驗步驟。掌握

6、貝克曼梁法中回彈模量的計算方法。單元五 路基路面回彈模量檢測課題二 貝克曼梁測定路基路面回彈模量檢測 江蘇某地區(qū)在建城市主干路為級標(biāo)準(zhǔn)，路基設(shè)計要求快車道、慢車道、人行道路面底、路床頂面土基回彈模量60 MPa，換算成彎沉值200（0.01mm），凡達(dá)不到此要求，均分別根據(jù)不同情況給予補強?，F(xiàn)已完成路床頂面施工，需進(jìn)行包括土基回彈模量的各項實測項目的驗收。單元五 路基路面回彈模量檢測 由于路基的實測項目中有彎沉值的檢測，因此此課題中的土基回彈模量檢測可以采用貝克曼梁法測定，利用彎沉值計算回彈模量。下面介紹公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程JTG E60-2008中貝克曼梁測定路基路面回彈模量檢測試驗方法

7、（T0944-1995），并利用此方法完成工作課題。單元五 路基路面回彈模量檢測 一、基本原理 貝克曼梁法是通過對路面結(jié)構(gòu)分層測定所得的回彈彎沉值，根據(jù)彈性體系垂直位移理論解，反算路面各結(jié)構(gòu)層材料的回彈模量值，該方法避免了逐級加載卸載的復(fù)雜操作。單元五 路基路面回彈模量檢測二、適用范圍 本方法適用于在土基、厚度不小于1m的粒料整層表面，用彎沉儀測試各測點的回彈彎沉值，通過計算求得該材料的回彈模量值的試驗；也適用于在舊路表面測定路基路面的綜合回彈模量。單元五 路基路面回彈模量檢測貝克曼梁法測試流程 準(zhǔn)備儀具與材料選擇測點、整平試驗場地、試驗設(shè)備安裝按照單元五課題二的方法測量測點回彈彎沉值計算出具

8、報告。單元五 路基路面回彈模量檢測 1.準(zhǔn)備儀具與材料（1）標(biāo)準(zhǔn)車：按模塊五課題二的規(guī)定選用。（2）路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表、表架組成， 具體要求同模塊五課題二。 （3）路表溫度計：分度不大于1。 （4）接長桿：直徑為16mm，長為500mm。 （5）其他：皮尺、口哨、粉筆、指揮旗等。單元五 路基路面回彈模量檢測2.選擇測點、整平試驗場地、試驗設(shè)備安裝 （1）選擇潔凈的路基路面表面作為測點，在測點處作好標(biāo)記并編號。 （2）無機結(jié)合料粒料基層 的整層試驗段（試槽）應(yīng)符合要 求。試槽表面的測點布置（單位：cm） 單元五 路基路面回彈模量檢測3.測量測點回彈彎沉值 單元五 路基路面回彈模量檢測

9、 各測點的彎沉檢測應(yīng)有一定的時間間隔，以便給土基恢復(fù)彈性變形的時間。4.計算 （1）計算全部測定值的算術(shù)平均值、單次測量的標(biāo)準(zhǔn)差和自然誤差。 r0=0.675S 單元五 路基路面回彈模量檢測 （2）計算各測點的測定值與算術(shù)平均值的偏差值di=Li-并計算較大的偏差d/r與自然誤差之比di/r0。當(dāng)某個測點觀測值的di/r0值大于下表的極限值時，則應(yīng)舍棄該測點，然后重復(fù)計算各測點的算術(shù)平均值及標(biāo)準(zhǔn)差。N510152050d/r2.52.93.23.33.8相應(yīng)于不同觀測次數(shù)的d/r極限值 單元五 路基路面回彈模量檢測（3）按下式計算代表彎沉值：（4）按下式計算土基、整層材料的回彈模量或舊路的綜合

10、回彈模量： 單元五 路基路面回彈模量檢測 單元五 路基路面回彈模量檢測 采用貝克曼梁彎沉測試方法規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)車 (BZZ-100)，輪胎接地壓強p=0.7MPa，當(dāng)量圓半徑=10.65cm。路基值，我國通常習(xí)慣采用0.35，瀝青材料通常采用0.25。5.出具報告通過右邊填表計 算，測得工作課題中 路床頂面彈性模量為 98.5MPa，符合設(shè)計 60 MPa的要求。單元五 路基路面回彈模量檢測1.試述貝克曼梁法測定回彈彎沉值的步驟。2.請指出貝克曼梁法測定回彈模量的公式 中個參數(shù)代表的含義。3.某次試驗測定了10個點的回彈彎沉值分別為80、 75、86、76、80、68、61、79、83、76，試計

11、算出代表彎沉值。單元五 路基路面回彈模量檢測了解回彈模量的定義及測量意義。了解回彈模量的幾種測試方法，及適用范圍。了解土基現(xiàn)場CBR測試的基本原理。掌握土基現(xiàn)場CBR測試的方法和步驟。能進(jìn)行CBR值的計算，根據(jù)CBR值評價土基強度。單元五 路基路面回彈模量檢測課題三 土基現(xiàn)場CBR測試 江蘇某地區(qū)在建城市主干路，采用級標(biāo)準(zhǔn)，路基土為砂質(zhì)低液限黏土。上路床深度30cm，設(shè)計要求壓實度96%，路床頂面土基CBR值大于10%，現(xiàn)在已經(jīng)完成上路床填土，需現(xiàn)場測試土基CBR值，評定是否符合設(shè)計要求。單元五 路基路面回彈模量檢測 按照課題的要求需測出土基CBR值，CBR值是一個反應(yīng)路基強度的指標(biāo)，在公路路

12、基路面現(xiàn)場測試規(guī)程JTG E60-2008中有專門的測試方法即土基現(xiàn)場CBR測試方法（T0941-2008）。單元五 路基路面回彈模量檢測 一、回彈模量的的定義及測量意義 回彈模量是指路基、路面及筑路材料在荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力與其相應(yīng)的回彈應(yīng)變的比值。 是公路設(shè)計中一個必不可少的參數(shù)，是公路工程質(zhì)量檢測評定的一項指標(biāo)。單元五 路基路面回彈模量檢測二、回彈模量的測試方法試驗方法適用范圍土基現(xiàn)場CBR測定法 公路現(xiàn)場測定各種土基材料的現(xiàn)場CBR值，同時也適合基層、底基層砂類土、天然砂礫、級配碎石的材料CBR值的試驗。試樣的最大集料粒徑宜小于19.0mm，最大不得超過31.5mm承載板法 能測出各級

13、荷載下對應(yīng)的土基回彈變形值，進(jìn)而計算出土基回彈模量值，可作為路面設(shè)計參數(shù)使用貝克曼梁法 公路現(xiàn)場測定土基、厚度不小于1m的粒料整層的回彈模量值也適用于在舊路表面測定路基路面的綜合回彈模量動力錐貫入儀法 現(xiàn)場快速測定或評估無結(jié)合料材料路基、路面的強度。實際使用中，對細(xì)粒土的檢測效果較好，對于粗粒土、土石混填、壓實后的粒料基層，檢測過程有一定難度單元五 路基路面回彈模量檢測1.公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程（JTG E60-2008）2.公路路基設(shè)計規(guī)范（JTG D30-2004）3.公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范（JTG D40-2011）4.公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（JTG D50-2006）單元五 路基路

14、面回彈模量檢測三、基本原理其測試原理是在公路路基施工現(xiàn)場，用載重汽車作為反力架，通過千斤頂連續(xù)加載，將貫入桿勻速壓入土基。貫入量為2.5mm或5.0mm時的荷載越大，說明CBR值越大，該路基強度越高。單元五 路基路面回彈模量檢測四、適用范圍1.適用于在公路現(xiàn)場測定各種土基材料的現(xiàn)場CBR值，同時也適合基層、底基層砂類土、天然砂礫、級配碎石的材料CBR值的試驗。2.所用試樣的最大集料粒徑宜小于19.0mm，最大不得超過31.5mm。單元五 路基路面回彈模量檢測土基現(xiàn)場CBR測試流程準(zhǔn)備儀具與材料整平試驗場地試驗設(shè)備安裝預(yù)加荷載，百分表清零加載，記錄不同貫入量的測力計讀數(shù) 在試驗點下取樣，測定材料

15、含水率在試驗點附近測土基的密度計算結(jié)果，出具報告。單元五 路基路面回彈模量檢測1.準(zhǔn)備儀具與材料 a.實物圖 b. 結(jié)構(gòu)圖測試裝置實物圖 承載板 單元五 路基路面回彈模量檢測 2.整平試驗場地、試驗設(shè)備安裝（1）選擇測點。（2）安裝測試設(shè)備。（3）安裝貫入量測定裝置。安裝好的儀具單元五 路基路面回彈模量檢測 3.加載，記錄不同貫入量的測 力計讀數(shù)。 4.在試驗點下取樣，測定材料含 水率，在試驗點附近測土基的密度。加載貫入試驗單元五 路基路面回彈模量檢測 5.計算（1）繪制荷載壓強貫入量曲線（2）式中：P1荷載壓強(MPa)； P0標(biāo)準(zhǔn)壓強，當(dāng)貫入量為2.5mm時為7MPa，當(dāng) 貫入量為5.0mm時為10.5MPa。 荷載壓強貫入量曲線 單元五 路基路面回彈模量檢測 6.出具報告 通過計算，測得工作課題中在建城市主干路路床頂面土基CBR值為13.9%